aiorOS - 32-битная операционная система,созданная в образовательных целях. Ядро поддерживает системные вызовы,многозадачность,пейджинг(до 4 гигов на процесс). Реализована загрузка бинарников в качестве пользовательских процессов.
Прослеживается связь с линуксовым ядром,автор сам об этом говорит.

Образ

Код

Использование памяти при загрузке ядра показано на схеме

; Memory structure ; ;| | | /\ ;| | | || ;| KERNEL | | || (max 4GB) ;| (max 4GB) | | || ;|(cod.& dat.)| | KERNEL CODE, DATA & STACK ;| | | ;|------------| 0x1000:0x0000 | (pmode 0x08:0x00010000) ---------------- ;| | | ;| | | GDT + IDT + PAGEDIR ;| | | || ;|------------| 0x07C0:0x0200 | || ;| BOOTSECTOR | | || ;|------------| 0x07C0:0x0000 | || (max 64KB) ;| | | || ;|------------| | || ;| 16bit BIOS | | \/ ; ------------ 0x0000:0x0000 |-----------------------------------------

На рисунке представлены регистры интеловского процессора и организация памяти в защищенном режиме

На рисунке представлено устройство первого нижнего метра памяти - начало вверху

На рисунке показано , что в реальном режиме сегмент ограничен 64 КБ, и адрес начала такого сегмента всегда кратен 16 байтам. Реальный физический адрес получается по следующему алгоритму: берется значение сегментного регистра,делается сдвиг этого значения - shift <<4 , и к результату прибавляем смещение внутри 64 КБ.

Показан принцип виртуальной памяти. Имеется цепочка , на входе которой стоит логический адрес,который последовательно трансформируется сначала в линейный, а потом уже в реальный физический адрес. Виртуальная память основана на 2-х китах - сегментации и постраничной адресации

Показана организация памяти при загрузке aiorOS

Глобальная таблица состоит из 3-х дескрипторов

После загрузки ядро обслуживает прерывания. При нажатии на клавишу ядро переходит в пользовательский режим

Показана организация стека при переключении между режимами пользователь-ядро. Пространство ядра окрашено желтым цветом. При переключении в режим ядра флаги текущей задачи хранятся в стеке ядра. DPL0 и DPL3 - это стеки для нулевого и 3-го уровня защиты.

При переключении текущий процесс нужно восстановить именно в той точке, в которой он был прерван ядром.

Каждая задача обладает собственной TSS , стеком , pid.

Таймер настроен на работу с частотой 100 раз в секунду. При этом приоритет текущей задачи уменьшается каждый раз на единицу. Когда он становится равным 0, происходит contextswitch. Задача проходит состояния : READY
RUNNING
STOPPED
EXITING
TERMINATED
Сам contextswitch реализован с помощью инструкции ljmp.

Аппаратные прерывания типа fault (не увеличивают eip).

Оставьте свой комментарий !

Ваше имя:
Комментарий:
Оба поля являются обязательными

Автор Комментарий к данной статье